纳米材料二氧化钛(TiO2)可做优良的催化剂。 (1)工业上二氧化钛的制备方法是Ⅰ．将干燥后的金红石(主要成分TiO2，主要杂质SiO2)与碳粉混合装入氯化炉中

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纳米材料二氧化钛(TiO₂)可做优良的催化剂。
(1)工业上二氧化钛的制备方法是

Ⅰ．将干燥后的金红石(主要成分TiO₂，主要杂质SiO₂)与碳粉混合装入氯化炉中，在高温下通入Cl₂反应，制得混有SiCl₄杂质的TiCl₄。
Ⅱ．将SiCl₄分离，得到纯净的TiCl₄。
Ⅲ．在TiCl₄中加水、加热，水解得到沉淀TiO₂·xH₂O。
Ⅳ．TiO₂·xH₂O高温分解得到TiO₂。
①根据资料卡片中信息判断，TiCl₄与SiCl₄在常温下的状态是_________，分离二者所采取的操作名称是
__________。
②Ⅲ中反应的化学方程式是___________________。
③如Ⅳ在实验室完成，应将TiO₂·xH₂O放在______（填仪器编号）中加热。

(2)据报道：“生态马路”是在铺设时加入一定量的TiO₂，TiO₂受太阳光照射后，产生的电子被空气或水中的氧获得，生成H₂O₂，其过程大致如下：
a.O₂→2O b.O+H₂O→2OH c.OH+OH→H₂O₂
①b中破坏的是____(填“极性共价键”或“非极性共价键”)。
②H₂O₂能清除路面空气中的C_xH_y、CO等，其主要是利用了H₂O₂的____ （填“氧化性”或“还原性”）。
(3)某研究小组用下列装置模拟“生态马路”清除CO的原理。（夹持装置已略去）

①如缓慢通入22.4 L（已折算成标准状况）CO气体，结果NaOH溶液增重11 g，则CO的转化率为____。
②当CO气体全部通入后，还要通一会儿空气，其目的是___________。

答案

(1)①液态；蒸馏；②TiCl₄+(x+2)H₂O

TiO₂·xH₂O↓+4HCl；③b
(2)①极性共价键；②氧化性
(3)①25%；②将残留在装置中的CO₂气体排出，被NaOH溶液吸收，减小误差

举一反三

为研究盛装浓硫酸的铁质材料（碳素钢）与热浓硫酸的反应，某学习小组进行了以下探究活动：
[实验]称取铁钉5.6 g放入15.0mL浓硫酸中，加热，充分反应后得到溶液X并收集到气体Y。
(1)甲同学认为X中除Fe³⁺外还可能含有Fe²⁺。若要确认其中的Fe²⁺，应选用 ____（选填序号）。
a.KSCN溶液和氯水 b.铁粉和KSCN溶液 c.浓氨水 d.酸性KMnO₄溶液
(2)乙同学取448 mL(标准状况)气体Y通入足量溴水中，发生的反应式为Br₂+SO₂+2H₂O=2HBr+H₂SO₄，然后加入足量BaCl₂溶液，经适当操作后得干燥固体2. 33 g。由此推知气体Y中SO₂的体积分数为_______。
[提出猜想]
分析上述实验中SO₂体积分数的结果，同学们认为气体Y中还可能含有其他气体并作如下猜想：
(3)猜想一：Y气体中可能含有H₂；猜想二：____________；猜想三：____________。
[设计实验，验证猜想]
(4)为验证以上猜想，同学们准备用下列装置设计探究实验（装置可重复使用，夹持仪器省略）。

①实验装置的连接顺序为A→____→____→F→___→_____→ F（填字母）。
②装置B中试剂的作用是________________。
③猜想一的理由是____________________（用化学方程式表示）。
④如果猜想一成立，预计实验现象应该是________________。

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研究性学习小组进行SO₂的制备及性质探究实验。
(1)根据反应Na₂SO₃(固)＋H₂SO₄(浓)==Na₂SO₄＋SO₂↑＋H₂O，制备SO₂气体。
①用简图(下图)在方框中画出制备并收集SO₂的实验装置(含试剂)示意图。

②实验过程中，使用分液漏斗滴加浓硫酸的操作是__________________。
(2)将SO₂气体分别通入下列溶液中：
①品红溶液，现象是________________________；
②溴水溶液，现象是________________________；
③硫化钠溶液，现象是______________________。
(3)有一小组在实验中发现，SO₂气体产生缓慢，以致后续实验现象很不明显，但又不存在气密性问题。请你推测可能的原因并说明相应的验证方法(可以不填满)。
①原因________________，验证方法____________________________。
②原因________________，验证方法____________________________。
③原因________________，验证方法____________________________。

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某化学课外兴趣小组探究铜与浓硫酸的反应情况。甲、乙、丙三位同学进行了下列实验：取12.8 g铜片和20 mL 18 mol/L的浓硫酸放在圆底烧瓶中共热，直至反应完毕，最后发现烧瓶中还有铜片剩余外，同时根据所学的知识认为还有较多的硫酸剩余。
(1)为什么较多的余酸不再与铜片继续反应？简述理由：________________。可以证明有余酸的实验方案是__________(填字母)。
a．再加入铁粉 b．再滴入BaCl₂溶液 c．再加入银 d．再滴入Na₂CO₃溶液
(2)甲同学设计求余酸浓度的实验方案是测定产生气体的量。其方法有多种，请问下列方案中不可行的是
________(填字母)。
a．将产生的气体缓缓通过预先称量的盛有碱石灰的干燥管，结束反应后再次称量
b．将产生的气体缓缓通入酸性高锰酸钾溶液，再加入足量BaCl₂溶液，过滤、洗涤、干燥、称量沉淀
c．用排水法测定其产生气体的体积(折算成标准状况)
d．用排饱和NaHSO₃溶液的方法测出其产生气体的体积(折算成标准状况)
(3)乙同学设计测定余酸浓度的实验方案是：测定反应后的混合液中Cu²⁺的量。在反应后的溶液中加蒸馏水稀释至100 mL，加入足量Na₂S溶液，充分反应后，过滤、洗涤、干燥、称量沉淀。请写出生成沉淀的离子方程式： ___________________________。
(4)根据甲、乙两同学的实验方案，除测算产生气体的物质的量或反应掉的铜的物质的量外，尚缺少的测量数据是________。
(5)丙同学提出甲、乙两同学的实验方案较复杂，为此他设计了下列较为简易的实验方案：取出反应后的铜片，进行洗涤、干燥、称量。若称得剩余铜片的质量为W g，测得反应后溶液的体积为V mL，请计算剩余硫酸的物质的量浓度＝________mol/L(用含W、V的代数式表示)。

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铁在冷的浓硫酸中能发生钝化。某兴趣小组的同学发现将一定量的铁与浓硫酸加热时，观察到铁完全溶解，并产生大量气体。实验室现有下列试剂：0.01 mol/L酸性KMnO₄溶液、0.1 mol/L KI溶液、3%H₂O₂溶液、淀粉溶液、蒸馏水。请你协助他们探究所得溶液和气体的成分。
(1)【提出猜想】
Ⅰ.所得溶液中的金属离子可能含有Fe²⁺和Fe³⁺中的一种或两种；
Ⅱ.所得气体中可能含有________中的一种或两种。
(2)【实验探究】

(3)【问题讨论】有同学提出，若另外选用KSCN溶液，则仅利用KSCN和H₂O₂两种溶液即可完成猜想Ⅰ的所有探究，请对该观点进行评价：_______________________________。

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(1)用简单的实验证明在氨水中存在NH₃·H₂O

NH₄⁺＋OH^-的电离平衡(要求写出简单操作、现象及实验能说明的问题)。 _________________________________。
(2)老师给某学生提供下列药品和必要的实验仪器，要求学生设计实验证明醋酸是弱酸。药品为冰醋酸、蒸馏水和pH试纸。此同学思考后认为：
①设计的理论依据是_______________________________________；
②实验的简要步骤是_______________________________________；
③需记录的现象和数据是__________________________________；
④推断与分析：由于___________________________，说明________________，所以醋酸是弱酸。

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